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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltung bei Netzausfall mit Akku puffern


Autor: Fred (Gast)
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Hallo!

Ich habe eine Schaltung welche ich derzeit mit 5V versorge(7805). Nun 
möchte ich aber wenn die Netzspannung ausfällt, die Schaltung mit nem 
Akku puffern.
Die Spannung möchte ich, da einige Chips auf der Platine nur mit 5V 
arbeiten können, belassen.

Um die Akkus zu schonen, bin ich bereit, sofern notwendig, einen 
Ladechip zu verwenden. Ob Li-Ionen oder NiMH ist mir egal, aber Li-Ionen 
Akkus sind nicht so einfach zu laden und schon gar nicht wenn 2 Li-Ionen 
Akkus seriell gechalten sind, also vl. doch besser NiMh z.B. hab ich da 
ein 7.2V NiMH Akkupack.

Wenn ich jetzt nen Laderegler verwende, kann ich die anordnung so 
verdrahten, dass die Eingangssspannung meines Netzteils den Ladechip 
speist--> Akku --> dann Lineraregler oder Schaltregler für 5V --> dann 
Schaltung? Also der Laderegler müsste dann meine Schaltung plus Akku mit 
Strom versorgen können, dauert vl. der Ladevorgang länger aber egal.

Oder wäre es besser den Akku plus Laderegler von der Schaltung mittels 
p-Mosfet (oder Schottky Diode) zu trennen und erst wenn die Netzspannung 
ausfällt den Akku mit der Schaltung zu verbinden?

Habe leider noch keine Erfahrung mit Akkupufferung :-/ und bin daher ein 
wenig überfordert mit den tutzenden Ladechips und Akkutypen. Bin also 
über jeden Tipp (Ladechip, Akkuanordnung etc.) dankbar!

Grüße
Fred

Autor: jochen (Gast)
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welchen Strom brauchst du überhaupt???

Mein Ansatz bei kleinen Strömen bis ca 0,5A wäre:

Zunächst ein großer!!!! Kondensator um den direkten Umschaltmoment 
abzufangen...

Danach eine Li-Zelle mit Stepup auf 5V Pushen.
Li-Zelle kann meiner Meinung nach leichter geladen als Ni-Zellen.

Schalten kan man das mmit P-Fets aber hier die Back-to-Back Schaltung 
einstzen damit nicht über die Body-Diode geladen wird.

Jochen

Autor: avion23 (Gast)
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li-ion zellen sind wesentlich einfacher zu laden als nimh.

Autor: Fred (Gast)
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Hallo jochen,

aja stromangabe wäre nicht schlecht, haste recht. Liegt derzeit bei ca. 
300mA wenn alles eingeschalten, kann ich aber reduzieren im Akkubetrieb 
auf ca. 100mA.


Und wie lädst du die Lithium Zelle bzw. mit welchem Ladechip?
Was meinst du mit Back to Back Schaltung?

hab gerade die Schaltung hier im Forum gefunden:
                    |\   +-------+
                +---| ---+       +--------+
                |   |/   +-------+        |
                |                         |
                |  |\               /|    |
  Versorgung ---+--| +-----+-------+ |----+-- Akku (NiMh)
                   |/      |        \|
                           |
                        Regler 5V
                           |
                       Verbraucher

Einfach, ohne Laderegler, aber gut für die Akkus?

lg Fred

Autor: Fred (Gast)
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@avion23: Und welchen Ladechip empfehlst du mir bei Verwendung von 2 
Zellen seriell oder bist du auch der selben Meinung wie jochen, 1x 3.7V 
Lithium Zelle und dann step-up auf 5V? kann ich den Laderegler dann 
gleichzeitig mit der schaltung versorgen also Eingangsspannung 5V 
-Laderegler-Akku-StepUp-Schaltung d.h. die Schaltung hängt dann quasi 
ständig am Akku.

lg Fred

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Fred schrieb:
> Einfach, ohne Laderegler, aber gut für die Akkus?

Hallo,

die einfache Diodenschaltung ist ok für Batterie-Backup von Speichern, 
weil:

1. Die BAT-Spannung ist deutlich kleiner als die Betriebsspannung (sonst 
wird nicht geladen), das trifft für Memories zu, 5V-Speicher brauchen 
typisch 2,5 bis 3 V zur Datenerhaltung, bei geringer Stromaufnahme.

2. Geladen wird mit geringem Ladestrom, der dauernd anliegen kann 
(Refresh-Strom, Dauerladestrom), d.h. die erste Aufladung kann lange 
dauern. Das macht nichts, wenn die Schaltung immer oder regelmässig 
eingeschaltet ist und der Akku daher immer voll ist.

3. Die Spannungsabfälle sind grösser als bei Schalten per FET. Schottky 
verwenden.

4. Es müssen geeignete Akkus verwendet werden mit z.B. 3,6 V.

Für deine Zwecke (laufendes System mit 100mA) eher wenig geeignet.

Gruss Reinhard

Autor: Icke (Gast)
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Ein Li-Akku benötigt zwingend einen dafür geeigneten Ladecontroller. Im 
Gegensatz zu Ni-Akkus können LiIon/LiPo den überschüssigen Ladestrom 
nicht einfach in Form von Wärme abgeben, sondern werden bei Überladung 
geschädigt oder zerstört. Im Extremfall könnten sie sogar in Brand 
geraten. Bleigel wäre auch eine Alternative.

Autor: Fred (Gast)
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ok, angenommen ich nehme eine 3.7V Lithium Akku Zelle. Könnte die 
Schaltung wie im Anahng funktionieren wenn ich am Ladereglerausgang 
einen Step-Up auf 5V nehmen würde. Die Spannung am Regler kommt in 
meinem Fall nicht von der USB Schnittstelle sondern vom Netzteil

Autor: Fred (Gast)
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